冲击载荷下轧辊轴承的乳化液润滑分析

发布时间：2017-03-29 06:06

  本文关键词：冲击载荷下轧辊轴承的乳化液润滑分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前高速线材精轧机轧辊油膜轴承及润滑油主要依赖进口，但是由于轧制过程中冷却水经常混入润滑油，油的品质受到破坏，不能形成良好的流体润滑膜。本文设想用乳化液来润滑轧辊轴承。针对此设想，对乳化液润滑轧辊轴承建立了无限长线接触的弹流润滑模型，应用多重网格法和多重网格积分法，充分考虑了流体的等温、热效应、微观热效应和时变微观热效应，，得到了不同因素影响下轧辊轴承润滑的完全数值解。具体内容包括：牛顿等温条件下的弹流润滑分析；热效应和单面粗糙度下乳化液的润滑分析；时变效应和双面粗糙度条件下乳化液的弹流润滑分析；冲击载荷下乳化液的弹流润滑分析。 首先，基于弹流润滑理论建立了乳化液润滑轴承的弹流润滑模型，应用多重网格技术得到了等温条件下乳化液润滑膜压力和膜厚的分布；讨论了不同工况下乳化液润滑膜压力、膜厚的分布，比较了不同粘度在乳化液润滑条件下的润滑性能。 其次，考虑热效应及表面粗糙度的作用，得到了乳化液润滑轧辊轴承微观热弹流的完全数值解；对比分析了热解与等温解的不同，分析了润滑膜压力及膜厚随表面粗糙度各参数的变化情况。 然后，综合考虑了热效应、粗糙度及时变效应的影响，得到了乳化液润滑轧辊轴承时变微观热弹流润滑的完全数值解；分析了一个时间周期内润滑膜压力和膜厚的变化及时变效应对轴承润滑的影响，讨论了不同粗糙度参数、转速、载荷等参数下轴承的润滑性能。 最后，建立了连续冲击载荷模型，数值模拟了冲击载荷作用下乳化液润滑膜压力及膜厚的分布；对比分析了正弦周期脉冲及三角形周期脉冲分别作用时润滑膜中心压力、中心膜厚及最小膜厚随时间变化的特性；讨论了载荷幅值及脉宽对润滑膜特性的影响。
【关键词】：乳化液 轧辊轴承 弹流润滑 粗糙度 冲击载荷
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG333.17;TH117.2
【目录】：

• 摘要10-11
• Abstract11-13
• 第1章 绪论13-23
• 1.1 引言13-14
• 1.2 课题研究背景14-15
• 1.3 课题研究的意义15-16
• 1.4 研究进展16-21
• 1.4.1 乳化液的研究现状16-19
• 1.4.2 轴承的润滑机理进展19-21
• 1.5 本文的主要研究内容21-23
• 第2章 乳化液润滑轧辊轴承的等温弹流润滑分析23-38
• 2.1 轧辊轴承的润滑23-24
• 2.2 几何分析24-25
• 2.3 乳化液的参数计算25-27
• 2.3.1 乳化液的粘度计算25-26
• 2.3.2 O/W 型乳化液的比热容计算26
• 2.3.3 O/W 型乳化液的密度计算26-27
• 2.3.4 O/W 型乳化液的热传导系数计算27
• 2.4 基本方程及边界条件27-29
• 2.4.1 Reynolds 方程27-28
• 2.4.2 适用于乳化液的膜厚方程28
• 2.4.3 密压关系28-29
• 2.4.4 粘压关系29
• 2.4.5 载荷方程29
• 2.4.6 有关方程的边界条件29
• 2.5 方程的无量纲化29-31
• 2.5.1 无量纲 Reynolds 方程30
• 2.5.2 无量纲膜厚方程30
• 2.5.3 无量纲密压方程30-31
• 2.5.4 无量纲粘压方程31
• 2.5.5 无量纲载荷方程31
• 2.6 计算方法31-33
• 2.6.1 差分格式与主要方程离散32
• 2.6.2 离散无量纲化的 Reynolds 方程32
• 2.6.3 无量纲化膜厚方程的离散32-33
• 2.6.4 无量纲载荷方程的离散33
• 2.7 数值求解33-34
• 2.8 结果分析34-36
• 2.8.1 压力和膜厚的分布34-35
• 2.8.2 轧辊转速对乳化液润滑膜压力和膜厚的影响35
• 2.8.3 轧制力对压力和膜厚的影响35-36
• 2.9 含油量对压力膜厚的影响36-37
• 2.10 本章小结37-38
• 第3章 乳化液润滑轧辊轴承的微观热弹流润滑分析38-53
• 3.1 几何模型39
• 3.2 基本方程39-42
• 3.2.1 Reynolds 方程39
• 3.2.2 膜厚方程39-40
• 3.2.3 载荷方程40
• 3.2.4 粘压粘温关系40
• 3.2.5 密压密温关系40-41
• 3.2.6 温度控制方程41
• 3.2.7 固体的热传导方程41-42
• 3.3 方程的无量纲化42
• 3.4 温度场的求解42-46
• 3.5 结果分析46-52
• 3.5.1 热效应对乳化液润滑轧辊轴承的影响47
• 3.5.2 粗糙度对乳化液热弹流润滑的影响47-49
• 3.5.3 转速和载荷对乳化液膜的影响49-50
• 3.5.4 乳化液含油量对压力膜厚的影响50-52
• 3.6 本章小结52-53
• 第4章 时变效应对轧辊轴承微观热弹流润滑的影响53-64
• 4.1 基本方程53-55
• 4.1.1 考虑时变效应的 Reynolds 方程53-54
• 4.1.2 粗糙度时变函数54
• 4.1.3 粗糙度的润滑膜膜厚方程54-55
• 4.2 方程的无量纲化55-56
• 4.2.1 无量纲化的粗糙度公式55
• 4.2.2 乳化液膜厚度的无量纲方程55-56
• 4.3 结果分析56-62
• 4.3.1 基本参数56
• 4.3.2 不同瞬时的压力膜厚分布图56-57
• 4.3.3 不同瞬时下的压力与膜厚对比图57-58
• 4.3.4 粗糙度幅值对乳化液润滑膜的影响58-60
• 4.3.5 粗糙度波长对乳化液润滑膜的影响60-61
• 4.3.6 转速对于乳化液润滑的影响61-62
• 4.4 本章小结62-64
• 第5章 连续冲击载荷对轧辊轴承的时变热影响64-76
• 5.1 基本方程64-68
• 5.1.1 Reynolds 方程64-65
• 5.1.2 膜厚方程65-66
• 5.1.3 密压密温方程66
• 5.1.4 载荷方程66-67
• 5.1.5 粘压粘温方程67
• 5.1.6 乳化液的能量方程67
• 5.1.7 固体的热传导方程67-68
• 5.2 结果分析68-74
• 5.2.1 基本参数68
• 5.2.2 三角形连续周期性载荷68-71
• 5.2.3 正弦周期载荷71-74
• 5.3 本章小结74-76
• 结束语76-78
• 参考文献78-85
• 攻读硕士期间完成的学术论文85-86
• 致谢86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：273806